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利用电池监测系统来提高天波UPS电源的可靠性

作者：admin 发表时间：2011/5/11 11:52:27 阅读：次

在我们的工作和生活中，我们已经有很多方面依赖电子设备。从移动通信到数据中心等多种设备都必须实现短停机时间的运行，这使得电源供应的可靠性成为一个关键性的问题。不间断电源(UPS) 可在停电时提供备用电力，因此被广泛用于在电网停电时确保关键的电子设备正常运行。尽管可以应用其他的科学技术（比如飞轮储能），但是大多数的UPS电源还是采用各种电池来存储能量。电池可提供相当数量的能量，几乎能够在瞬时间提供电力。如果UPS电源需要可靠运行，重要的是电池不仅要充满电，而且要状况良好。
　　电池的使用寿命有限。如果环境条件（尤其温度）超出适宜的范围，那么电池的使用寿命会大大缩短。大多数设备内的电池一般会根据保修规定的固定间隔时间（通常每5年）定期更换。但是这种方法也有缺陷，那就是电池在预期环境条件范围之外使用时会很快没电，而保养良好的电池使用寿命会更长。
　　现代的UPS要求提供更高的功率输出，因此需要很多电池。在大型电池组中，单个电池失效会导致整组电池失效。大型和中型UPS电源会进行冗余，以便确保电池组失效不会导致整个UPS失效。与此同时，UPS会继续运行，输出的峰值电流会减小，系统采用UPS能够运行的时间会缩短。而且，失效电池还会对电池组中的其他电池组块产生影响，从而缩短这些电池组块的使用寿命。
　　电池监测和保养代表了与运行UPS相关的一项重要成本。一般来说，工程师会定期（可能每个月）到现场巡查，对装置内电池的电气特性进行测量。工程师通常会测量电池的电压，以鉴别电池是否超范围使用，如果超出范围则进行更换。输出电压未必是电池失效的良好指标，因此在两次常规巡查之间电池可能会发生故障，工程师需要进行额外的巡查。
　　对电池进行在线监测一方面减少了工程师实际到现场检查每块电池状态的时间，提高了现场巡查的效率，因此缩减了成本；另一方面，在线监测还实现了预防性维护。通过对可能的故障进行鉴别，工程师在常规巡查过程中即可以换出故障电池，从而确保装置运行更可靠，工程师也无需再进行紧急巡查。
连续监测也使鉴别UPS电源配置问题变得简单：特别是可能极大缩短电池寿命的不正确充电/放电频率。监测同时也测量环境条件，从而确保了电池寿命不会由于高温的影响而缩短。
　　对电池进行长期监测可使电池的寿命达到长，确保无需过早更换电池组以及确保对变质的电池进行早期检测从而在电池组没电之前进行更换等措施降低了电池失效的风险以及节省了资金。尽管诸如UPS等关键的装置通常不是节省成本的第一目标，但是用户将装置转变成长期在线监测非常重要，因为这样不仅能够削减成本，还能够增加装置的可靠性。
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